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相位调制信号具有编码灵活、抗干扰能力强、工程易实现等优点,因此广泛应用于通信领域和雷达系统。通过对雷达和通信系统中的相位调制信号的参数进行估计和分析,可以熟悉敌方雷达的体制、用途和通信内容,便于对敌方通信系统进行针对性的干扰和攻击,其重要性不言而喻。针对目前相位调制信号参数估计方法所需采样率较高、采样点数较多的问题,本文提出基于欠采样理论的相位调制信号参数估计方法。有限新息率(Finite Rate of Innovation,FRI)采样理论凭借其参数化采样的特性,在参数估计领域具有较大优势。因此本文主要研究基于有限新息率采样理论的参数估计方法,针对相位调制信号提出单通道采样系统和多通道采样系统,具体内容如下:1.研究相位调制信号模型,分析其参数特性,进行参数化建模。明确待设计的采样系统的评价指标及所需恢复的参数。分析FRI采样基本理论,研究FRI的概念以及采样框架和采样过程。以周期脉冲串信号为例详细介绍有限新息率采样理论的采样和重构过程。2.分析对比分段正弦信号模型和相位调制信号模型,简化分段正弦信号的有限新息率采样方法,针对相位调制信号提出单通道采样系统,分析信号频谱和信号参数之间的关系,通过获取信号低频处频谱来估计相位调制信号的参数。为进一步降低等效采样率,提出多通道反馈采样系统。通过对采样数据进行非线性处理去除调制信息,利用单谐波信号频率估计方法估计相位调制信号载频。利用估计的载频将相位调制信号解调至基带,转化为典型的FRI信号处理,通过零化滤波器方法估计出间断点和相位。为进一步简化采样结构,降低硬件实现复杂度,提出多通道协同采样系统。3.提出底板结合信号处理模块的模块化硬件结构,完成底板的原理图和PCB设计。编写Lab VIEW上位机程序,控制NI PXIe设备完成模拟信号的输出和采集以及上位机重构等功能,结合硬件板卡,搭建硬件实验平台。通过仿真实验验证了本文所提采样系统的有效性。在硬件实验平台上实现多通道协同采样系统,完成对载频低于20kHz的相位调制信号欠采样系数小于20%的欠采样及参数的准确估计,估计值的归一化均方误差小于-20dB。